A galvanizálás egy speciális eljárás polimer bevonatok előállítására vezetőképes felületeken elektromos áram hatására .
Az elektrodepozíció mint festési módszer több mint 50 éve létezik. Ezt a festési módszert a felhasznált festékanyag mennyiségét tekintve a legnagyobb mértékben az autóiparban alkalmazták. Ehhez a módszerhez a festékanyagok kötőanyagai oligomer polimer vízoldható elektrolitok. Az egyenáramú elektromosság területén a galvanizáláshoz hasonlóan a katódra vagy anódra elektrosztatikusan felviszik, amelyek a festendő termékek. Ezzel a módszerrel a bevonatok előállításának mechanizmusa a polielektrolit azon képességéhez kapcsolódik, hogy a közeg pH-jának változásával megváltoztatja vízoldhatóságát. Az elektrokémiai leválasztás során fellépő fő elektrokémiai reakció a víz elektrolízise.
ANÓD ELEKTROLEPÍTÉSÉN: Az anódon a víz elektrolízise a következő reakció szerint megy végbe: 2H 2 O - 4e- \u003d O 2 + 4H + , (pH az anódon → 1). Létezik a fém anódos oldódása is: Me → Me a+ + ae - . Az anódon olyan filmképző anyagok rakódnak le, amelyek vizes közegben polianionok képződésével ionokká disszociálódnak: R(COOK)n ↔ R(COO - )n + nK + . Az anódos elektrokémiai leválasztáshoz filmképzőket használnak, amelyek kötőanyagait karboxilcsoportok (RCOOH) molekulába juttatásával (ahol R az oligomer filmképző része) anionos formává alakítják. A karboxilcsoportok szerves aminokkal vagy ammóniával történő semlegesítése (adagolása) után vízoldható polielektrolitokká válnak a következő séma szerint: (RCOO¯NR4 + , ahol NR4 + egy aminkation vagy NH4 + ) . Ebben az esetben a filmképző savas (nem semlegesített) formája nem oldódik vízben. Ezért az anódos savtérben a filmképző vízben oldhatatlanná válik, és a festendő termékre - az anódra - polisav formájában rakódik le. R(COO-)n + nH+ ↔ R(COOH)n↓, R(COO-)n + nMe a+ ↔ R(COO)Me↓. Ezeken a folyamatokon kívül más is előfordulhat, például a fém anódos oxidációja (alumínium színezése során), dekarboxilezés és a filmképző oxidációja (nagy anódpotenciál mellett).
KATÓD ELEKTROLEVÉTELÉN: A katódon a víz elektrolízise a következő reakció szerint megy végbe: H 2 O + e - → 0,5H 2 + OH - , (pH a katódon → 13-14). A katódos elektrodepozíciónál vízoldható filmképzőket használnak, amelyek a disszociáció során polikationokat képeznek, amelyek aminocsoportokat tartalmaznak. A savakkal való kölcsönhatás során a polielektrolitok tulajdonságait sajátítják el, és vízben oldódnak. Ennek eredményeként RX + Z‾ típusú vegyületek képződnek, ahol RX + egy polikation (az oligomer filmképző része, Z‾ pedig a megfelelő sav anionja (leggyakrabban hangyasav vagy ecetsav). A lúgos katódtérben elveszítik vízoldhatóságukat, és a katódterméken csapadék formájában -R 2 -NH -R 2 (NH 2+ ) + OH - → -R 2 -NH ↓ + H 2 O A jelzett folyamatokkal együtt a fémoxidok katódos redukciója is lehetséges az oldatban jelenlévő hidrogénionok miatt: MeO + 2H 3 O + + 2e - ↔ Me + 3H 2 O.
Különösen a vas, az alumínium, a réz és a nikkel oxidjai vannak redukciónak kitéve. Így az anódos eljárással ellentétben a katódos eljárás nem oldja fel a fémet és annak foszfátjait (ha a felület előfoszfátozott ) ; a filmképzők oxidációja szintén kizárt. A festési technológiában a membráneljárások (elektrodialízis és ultraszűrés) alkalmazása révén gyakorlatilag hulladékmentes festési ciklus biztosított. Az ezzel a módszerrel nyert bevonatok korrózióvédelme a kialakulásuk során fellépő fizikai-kémiai folyamatok sajátosságai miatt vastagságegységenként a legmagasabb. Így a modern festékek és lakkok alapján foszfátozott felületre előállított húsz mikronos bevonat sóködkamrában akár 2000 órás sóállósággal rendelkezik. Ezért ezt a módszert mindenekelőtt korrózióálló bevonat előállítására alkalmazták. Jelenleg a világon gyártott összes személygépkocsi karosszériája ezzel a módszerrel van alapozva. Teherautók, autóbuszok karosszériájának alapozására, valamint pótalkatrészek, keréktárcsák és egyéb termékek egyrétegű bevonatainak készítésére is használják.
Kvasnikov M. Yu., Krylova I.A. . Színezés galvanizálással a századfordulón. I. rész //Festékek és lakkok és alkalmazásuk. 2001, 4. sz. P.10-15